[發明專利]一種抑制多徑信號的定位天線陣的控制方法

有效

• 申請號: 202211619717.5
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115616480B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 劉三軍;孫培文;鄧海松
• 申請（專利權）人: 蘇州楚亦捷科技有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04B1/401;H04B17/318;H01Q21/06;H01Q21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及通信傳輸技術領域，尤其是一種抑制多徑信號的定位天線陣的控制方法。該定位天線陣包括n個定向天線、n個電子開關、磁偏角傳感器、中央處理器、射頻信號收發器，所述磁偏角傳感器與射頻信號收發器分別電連接在中央處理器上，n個定向天線分別電連接在n個電子開關上，n個電子開關均電連接在中央處理器和射頻信號收發器上，n為整數且n≥2。本發明通過使用磁偏角傳感器配合智能選擇的方式科學調度多個定向天線，使得天線陣具有分時360度收發電磁波的能力，同時能大大抑制非直射的多徑信號的強度，從而大大提高基于TOA或者TDOA原理的測距定位系統精度。

技術領域

本發明涉及通信傳輸技術領域，尤其是一種抑制多徑信號的定位天線陣的控制方法。

背景技術

獲取精確的室內定位信息是大量應用的基礎，現有室內定位技術中，基于超聲波、激光、藍牙、超寬帶等方式的測距定位方式，由于信號載頻較高，導致穿墻能力太低，不能實現跨越多層墻體的多居室之間的測距定位。為了解決這個問題，現有技術又給出了基于電磁波TOA(到達時間)或者TDOA(到達時間差)等方式的高精度定位方式，這類定位方式的工作原理是通過精確測量電磁波在移動目標與定位基站之間的傳輸時間或者時間差，然后乘以電磁波在空氣中的傳播速度得到距離差，再根據圓或者雙曲線相交的方法推算出移動目標的位置坐標。

在這種無線定位通信系統中，定位基站的天線設計比較簡單，不論全向天線還是定向天線都可以勝任。然而針對移動目標的天線，如果使用全向天線則由于多層墻面存在反射、折射、衍射角度不同，多徑分量豐富，多徑信號強度超過直射徑強度等問題，導致測量出來的可能并不是直射距離，系統測距精度大大降低。因此，針對移動目標的天線，如何設計一種抑制多徑信號的定位天線陣成為解決問題的關鍵。

發明內容

為了解決背景技術中描述的現有技術的不足，本發明提供了一種抑制多徑信號的定位天線陣的控制方法，本申請通過使用磁偏角傳感器配合智能選擇的方式科學調度多個定向天線，使得天線陣具有分時360度收發電磁波的能力，同時能大大抑制非直射的多徑信號的強度，從而大大提高基于TOA或者TDOA原理的測距定位系統精度。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種抑制多徑信號的定位天線陣，包括n個定向天線、n個電子開關、磁偏角傳感器、中央處理器、射頻信號收發器，所述磁偏角傳感器與射頻信號收發器分別電連接在中央處理器上，n個定向天線分別電連接在n個電子開關上，n個電子開關均電連接在中央處理器和射頻信號收發器上，n為整數且n≥2。

具體地，所述定向天線為微帶定向天線或喇叭定向天線。

具體地，所述n個定向天線均勻地分布在n個扇區內，每個扇區的夾角為

具體地，n個定向天線的輻射面朝外，背面朝向n個定向天線的中心，每個定向天線的電磁波散射角為電磁波散射角在到之間。

具體地，所述電子開關與定向天線之間通過信號傳輸線連接在一起，中央處理器與電子開關之間通過屏蔽線連接在一起。

具體地，所述定向天線的底座上安裝有用來測量移動目標運動過程中儀器輔助線與地磁場之間夾角β的磁偏角傳感器。

一種抑制多徑信號的定位天線陣的控制方法，包括以下步驟：

a.中央處理器關閉所有的電子開關，所有的定向天線既不發射也不接收信號，將所有定向天線按照逆時針的方向從0到n-1依次編號，并且將與第i號定向天線連接的電子開關的編號也設為i，i的數值范圍為0≤i≤n-1；

b.中央處理器使用rand()函數產生一個0到32767之間的隨機整數，用該隨機數除以32768得到0到1之間的隨機小數a，a的數值范圍為0≤a﹤1；